Биокаталитический реактор

 

(! 9) (! I ) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 12 М 1/06

Е ПАТЕНТНОЕ

CP) (21 (22 (46 (71

Изобретение относится к инженерной колонйы. а перфорацйя тарелок выпсолнсена мологии, в частности ктехнологическо- в виде отверстий, имеющих форму усеченборудованию для провесдениия реакций ногоконуса,обращенногоменьшимосновани- . мобилисэовасннымифлерментамивпище- ем вниз, и ричем отношение диаМетра и медицинской промышленкности, и яв-. меньшего основания к среднему диаметру зеся усовершенствовайием известного рен катализатора устанавливают )аквййм 5-10, аталитического реактора по а.с. СССР !!ереливные устройства размещены сна42424; — .. -:, .:,—:.... . : . ружи секций и снабжены фильтрующими " Известный биокаталитический реактор элементами и трубками перелива, установ- 1р .

Ржйт КОЛиОННУ; РазДЕЛЕННУЮ fIO ВЕРТИ- ЛЕНйЫМИ С ВОЭМОжНОСтЬЮ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПО перфорированнымитарелками насек- вертикали, Каждая секция снабжена пат, переливные устройства, соединяк1щие рубком для отвода газа и ввода катализатоиые секции, латеубки дли лодаоддса и ра. да субстрата;. Реактор снабжен газо- . Недостатком известного реактора являодящей камерой; размещенной в ниж- ется низкая йроикэцводительнасть при работе части колонны, теплообмен ными с катализаторами, требующих более мягких ентами, установленными в каждой сек- уСловий биокатализа, чем в частности,.ограи г!еногасящим устройством — в верх- ничена возможность использования мягких: части колонны. При этом площадь носителей для клеток. орации каждой тарелки составляет .. Целью изобретения является повыше1,0, от площади проходного сечения ние производительности биокаталитическоэнз си вой ляе сод . к ал ци см

: отв

0,1 (72 (56 (54 (57 пр

" ра

- ни кол

ССР

АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 : .. . 2

4804979/13 ....:- :, ные устройства, соединяющие смежнйе

21,03;90: . : - .:::,: .. -: . секции и газойодводящую камеру, разме

07,02;93; БЮл. Й.5: -:: :,-,: щенную.в нижней части колонны. Секции

Таллиннскийполитехническийинститут: . снабжены устройствамй для циркуляции среды в них. каждое из KOTopblx включает

З,Й.Теаро и ЭХ,Уус ..: .: - ..:. -Kopnyc, полость хоторогб сообщена с нижАвторское свидетельство СССР:: . - ней частью одной иэ секций посредством.

42424; кл; С 12 М 1i 06, 1980; - -.::. -: патрубка и фильтрующего элемейта, размеБИОКАТАЛИТИЧЕСКИЙ РЕАКТОР : : щенного в этой секции, и установленную в

Использование: область бйостекхнологии, корпусе в его верхней части подъемную тру-. робиалогическая промышлекнность-в бу, сообщенную с верхней-частью той же цессах биокатализа с использованием секции, при этом нижерасположенная секобилизованных микрооирганизимов йа " цйя соединена в своей. верхней части с ниж-. II! Ix носителях. Сущность изобрете- ней частью газоподводцящего трубопровода

: биокаталитический..реактор содержит посредством патрубка для выхода газа из нну, разделенную на секции, перелив.- — нижней секции в эту трубу. 1 ил.

1792967

ro реактора за счет более мягких условий биокатализа и обеспечение возможности использования различных носителей для клеток..

Поставленная цель достигается тем, что биокаталитический реактор, содержащий колонну, разделенную по вертикали перфорированными тарелками на секции, переливные устройства, соединяющие смежные секции, патрубки для подвода и отвода субстрата, газоподводящую камеру, размещенную в нижней части колонны, теплообменные элементы, установленные в каждой секции; пеногасящее устройство в верхней части колонны, причем площадь перфорации каждой тарелки составляет 0,1 — 1,0 от площади проходного сечения колонны, а перфорация тарелок выполнена в виде отверстий, имеющих форму усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз, причем отноше-. ние диаметра меньшего основания к средне-. му диаметру зерен катализатора установлено равным 5 — 10, секции снабжены дополнительными внешними устройствами для циркуляции среды в секции, каждое из которых

:включает корпус, полость которого сообщена с нижней частью одной из секций посредством патрубка и фильтрующего элемента, размещенного в этой секции M установленную в корпусе в его верхней части подьемную трубу, сообщенную с верхней частью той же секции, при этом нижерасположенная секция соединена в верхней части с нижней частью газоподводящей трубы посредством патрубка для выхода газа из нижней секции в зту трубу, На чертеже изображейа конструкция биокаталитического реактора в разрезе, Биокаталитический реактор выполнен в виде колонны t; разделенной по высоте на секции перфорированными тарелками 2. В нижней части колонны размещена газоподводящая камера 3, снабженная патрубком 4 для подачи газа и патрубком 5 для отвода субстрата и катализатора, В верхней части колонны установлено пеногасящее устройство,. включающее циклон 6„сливную трубу

7 in ороситель 8. Площадь перфорации каждой тарелки составляет 0,1-1,0% от площади проходного сечения колонны, а перфорация . тарелок выполнена в виде отверстий 9, имеющих в сечении по вертикали формуусеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз, Приэтом отношениедиаметра меньшего основания к среднему диаметру зерен катализатора устанавливают равным 5-10. Каждая секция реактора имеет переливное устройство, установленное снаружи и выполненное в виде цилиндра 10, сообщающегося с помощью трубопроводов 11, 12 через фильтрующий элемент 13 соответственно с верхней и нижней зоной секции.

Внутри цилиндра 10 установлена с возможностью перемещения по вертикали переливная трубка 14, соединенная трубопроводом с нижней частью нижерасположенной секции. Каждая секция реактора снабжена теплообменным элементом 15, патрубком 17 с краном 18 и штуцерами для ввода

10 датчиков контрольно-измерительной аппаратуры (на чертеже не показаны). Каждая сек ция снабжена дополнительными внешними устройствами для циркуляции среды секции, включающими корпус 19, в котором расположены в нижней части газоподводящая труба 20, а в верхней части подъемная труба 21. Полость корпуса 19 сообщена с нижней частью одной из секций посредством патрубка, например отрезка трубопро20 вода 12, и фильтрующего элемента 13, размещенного в этой же секции. При этом подъемная труба 21 сообщена с верхней частью той же секции; а нижерасположенная секция соединена в верхней части с нижней частью газоподводящей трубы 20 посредством вентиля 22 и патрубка для выхода газа 23.

Биокаталитический реактор работает следующим образом.

Для пуска реактора открываются патрубки 16 и включается подача газа в реактор через патрубок 4, Сверху в реактор заливается катализатор с субстратом в количестве, 35 предназначенном для работы одной секции.

Залитая порция задерживается в нижней секции реактора. Закрывают в этой секции патрубок 16 и затем последовательно снизу вверх таким же способом загружают после40 дующие секции. Загрузка секций катализатором с субстратом возможна также непосредственно через патрубки 16. При работе реактора сверху через ороситель 8 устанавливается постоянная подача суб45 страта, который последовательно проходит из секции в секцию через фильтрующие элементы 13 и переливныеустройства, взаимодействуя при этом с псевдосжиженным на тарелках секции катализатором. Одновременно часть субстрата из цилиндра 10 переливного устройства перетекает в корпус 19 дополнительного устройства для циркуля. ции среды в секции, где насыщается газом, поступающим через газоподводящую труб

55 20 и патрубак для выхода газа 23 из нижерасположенной секции. Насыщенный таким образом газом субстрат направляется через подьемную трубу 21 обратно в секцию. Соотношение количества воздуха барботажа, подаваемого через перфорацию тарелки 2 и

1792967! дополнительное устройство для перелива среды из секции в секцию, может быть регулир вано посредством вентиля 22. Время прибывания субстрата в каждой секции реакт ра регулируется величиной подачи исход ого субстрата. !

Предложенное техническое решение позволяет за счет создания возможности распределения подаваемого газа между перфорированными тарелками и устройст-!

Формула изобретения

Ре эктор

Составитель Т.Муст

Техред M.Ìîðãåíòàë

КоРРектоР Т.Вашкович

Заказ 481 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, (01 щи пе пе см от ра ло ка ра от пов лее

Биокаталитический реактор, содержаколонну, разделенную по вертикали орированными тарелками на секции, ливные устройства, соединяющие ные секции, патрубки для подвода и да субстрата, газоподводящую камеру, ещенную в нижней части колонны, тепменные элементы, установленные в ой секции, и пеногасящее устройство, оложенное в верхней части колон н ы, л и ч а ю шийся тем, что, с целью ! шения производительности за счет бомягких условий биокатализа и обеспечевом для циркуляции среды в секции обеспечить более мягкие условия перемешивания субстрата и тем самым использовать в биокатализе мягкие носители для клеток. При

5 этом дополнительные устройства циркуляции среды в секции обеспечивают быстрое насыщение субстрата газом, что даст возможность ускорить процесс биокатализа и повысить производительность биокаталити10 ческого реактора.. ния возможности использования различных

15 носителей для клеток, секции снабжены дополнительными внешними устройствами для циркуляции среды в секции. каждое из которых включает корпус, полость которого сообщена с нижней частью одной из Секций

20 посредством патрубка и фильтрующего элемента, размещенного в этой секции, и установленную в корпусе в его верхней части подъемную трубу, сообщенную с верхней частью той же секции, при этом нижераспо25 ложенная секция соединена в своей верхней части с нижней частью газоподводящей трубы посредством патрубка для выхода газа из нижней секции в эту трубу.